VPN (Virtual Private Network)

VPN (Virtual Private Network)

Gerencia de RedesRedes de Computadores II

*Créditos: baseado no material do Prof. Dr. João Bosco M. Sobral - UFSC

VPN - Virtual Private Network

• O conceito de VPN surgiu a partir da necessidade de se utilizar redes de comunicação não confiáveis (por exemplo, a Internet) para trafegar informações de forma segura.

VPN - Virtual Private Network

• Uma VPN proporciona conexões, nas quais o acesso e a troca de informações, somente são permitidas a usuários, que estão em redes distintas que façam parte de uma mesma comunidade de interesse (uma empresa).

VPN - Virtual Private Network

• Uma VPN pode interligar duas ou mais redes via Internet ou através de um link privado, o que possibilita estabelecer um túnel que passa através dessa VPN.

VPN - Virtual Private Network

• Uma rede VPN utiliza um padrão de criptografia mundial, criado pelo IETF (Internet Engineering Task Force), o que torna todo o tráfego de informação nesse túnel, seguro.

Tunelamento

• VPN se baseia na tecnologia de tunelamento.

• Consiste em encapsular um protocolo dentro de outro.

• O protocolo de tunelamento encapsula o protocolo que será transportado, e o cabeçalho do protocolo que encapsulou vai fornecer o destino do pacote do protocolo transportado.

Tunelamento

• Um quadro destinado a outra rede é recebido por um roteador multiprotocolo, na borda da rede.

• O roteador encapsula esse quadro dentro de outro pacote e o envia ao router na outra extremidade da rede

• O roteador que recebeu o pacote remove os cabeçalhos e então entrega o quadro na rede remota.

Tunelamento

VPN - Virtual Private Network• No caso de VPN, é acrescentado a criptografia, antes

do tunelamento.

• Tunelamento VPN = [ pacote xxx ] + [ Criptografia do pacote xxx] + [ Encapsulamento do pacote criptografado sobre IP]

VPN - Virtual Private Network

• Túnel é a denominação do caminho lógico percorrido pelos pacotes encapsulados.

• A rede VPN poder ser construída sobre uma rede pública (Internet) ou privada.

Aplicações para VPN

• Três aplicações ditas mais importantes para as VPNs:

– Acesso remoto via Internet.

– Conexão de LANs via Internet.

– Conexão de computadores numa Intranet.

Acesso remoto via Internet

• O acesso remoto a redes corporativas através da Internet pode ser viabilizado com a VPN através da Internet

Acesso remoto via Internet

Fonte: RNP

Acesso remoto via Internet

• A máquina do usuário estabelece uma conexão com o servidor de VPN corporativo

• É criada uma rede virtual privada entre o usuário remoto e o servidor de VPN corporativo através da Internet.

Conexão de LANs via Internet

Conexão de LANs via Internet

• Uma solução que substitui as conexões entre LANs através de circuitos dedicados de longa distância é a utilização de circuitos dedicados locais interligando-as à Internet.

• O software de VPN assegura esta interconexão formando a WAN corporativa.

Fonte: RNP

VPN em uma Intranet

VPN em uma Intranet

• Em algumas organizações, existem dados confidenciais cujo acesso é restrito a um pequeno grupo de usuários.

• Nestas situações, redes locais departamentais são implementadas fisicamente separadas da LAN corporativa.

• Em redes locais, o mais comum é o uso de VLANs para isolar o tráfego da rede entre segmentos virtuais

Requisitos básicos• Autenticação de usuários.

• Gerenciamento de endereço.

• Criptografia de dados.

• Gerenciamento de chaves.

• Suporte a múltiplos protocolos.

Autenticação de Usuários

• Verificação da identidade do usuário, restringindo o acesso às pessoas autorizadas.

• Deve dispor de mecanismos de auditoria, provendo informações referentes aos acessos efetuados - quem acessou, o quê e quando foi acessado.

Gerenciamento de Endereço

• O endereço do cliente na sua rede privada não deve ser divulgado, devendo-se adotar endereços fictícios para o tráfego externo.

Criptografia de Dados

• Os dados devem trafegar na rede pública ou privada num formato cifrado e, caso sejam interceptados por usuários não autorizados, não deverão ser decodificados, garantindo a privacidade da informação.

• O reconhecimento do conteúdo das mensagens deve ser exclusivo dos usuários autorizados.

Gerenciamento de Chaves

• O uso de chaves que garantem a segurança das mensagens criptografadas deve funcionar como um segredo compartilhado exclusivamente entre as partes envolvidas.

• O gerenciamento de chaves deve garantir a troca periódica das mesmas, visando manter a comunicação de forma segura.

Suporte a Múltiplos Protocolos

• Com a diversidade de protocolos existentes, torna-se bastante desejável que uma VPN suporte protocolos usadas nas redes públicas

Exemplos de protocolos• PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol)

• L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) da IETF (Internet Engineering Task Force).

• L2F (Layer 2 Forwarding) da Cisco é utilizada para VPNs discadas.

• IPsec (IP Security Protocol)

Tunelamento em Nível 3 (IP sobre IP)

• Encapsulam pacotes IP com um cabeçalho adicional deste mesmo protocolo antes de enviá-los através da rede.

• O IP Security Tunnel Mode (IPSec) da IETF permite que pacotes IP sejam criptografados e encapsulados com cabeçalho adicional deste mesmo protocolo para serem transportados numa rede IP pública ou privada.

• O IPSec é um protocolo desenvolvido para IPv6, devendo, no futuro, se constituir como padrão para todas as formas de VPN caso o IPv6 venha de fato substituir o IPv4.

• O IPSec sofreu adaptações possibilitando, também, a sua utilização com o IPv4.

Tunelamento em Nível 3 (IP sobre IP)

Tipos de túneis

• Os túneis podem ser criados de duas diferentes formas - voluntárias e compulsórias:

– Túnel Voluntário

– Túnel Compulsório

Túnel Voluntário

• O computador do usuário funciona como uma das extremidades do túnel e, também, como cliente do túnel e emite uma solicitação VPN para configurar e criar um túnel voluntário entre duas máquinas, uma máquina em cada rede privada, e que são conectadas via Internet.

VPN entre duas máquinas

Túnel Compulsório• O computador do usuário não funciona como extremidade

do túnel.

• Um servidor de acesso remoto, localizado entre o computador do usuário e o servidor do túnel, funciona como uma das extremidades e atua como o cliente do túnel.

• Um servidor de acesso discado VPN configura e cria um túnel compulsório.

Tunelamento compulsório

Tunelamento compulsório

• O computador ou dispositivo de rede que provê o túnel para o computador-cliente é conhecido de diversas formas:

– FEP (Front End Processor) no PPTP, – LAC (L2TP Access Concentrator) no L2TP – IP Security Gateway no caso do IPSec.